DE2400940C3 - Gegentaktrichtkoppler für die Übertragung von digitalen Gegentaktsignalen - Google Patents

Description

paares symmetrisch zum mittleren geerdeten 40 Gegentaktrichtkopplers.

Leiter zur Abschirmung gegenüber sonstiger Die Fig. 1 zeigt einen geerdeten Gegentakt-

parallel verlaufenden Leitern und/oder zur Ver- sender S, einen Gegentaktrichtkoppler K und einen ringerung des Wellenwiderstandes des äußeren ebenfalls geerdeten bistabilen Gegentaktempfänger E. Impulsleiterpaares angeordnet sind. In dem dargestellten Ausführungsbeispiel besteht der

j 4. Gegentaktrichtkoppler nach Anspruch 1, « Richtkoppler K aus fünf parallelen, in einer Ebene

! dadurch gekennzeichnet, daß der geerdete Leiter angeordneten Leitern, beispielsweise aus einem

als leitende Schicht mit einer gegen die Breite der Flachkabel oder aus einem Teil der Adern eines Leiter der Impulsleiterpaare vielfach größeren mehradrigen Flachkabels. Die Leiter besitzen minde-Breite ausgebildet ist, daß die Leiter (12, 13 bzw. stens paarweise jeweils gleiche Abstände zu dem 14, 15) der Impulsleiterpaare jeweils symme- 50 mittleren Leiter 1; gewöhnlich haben jedoch alle trisch zu der leitenden Schicht (11) angeordnet nebeneinanderliegenden Leiter gleiche Abstände. Der sind und daß die einander entsprechenden Leiter Mittelleiter 1 ist geerdet. Die beiden dem Mittel-(12,14 bzw. 13, 15) der beiden Impulsleiterpaare leiter 1 nächstliegenden Leiter 2 und 3 sind über den nebeneinander liegen. Teilabschnitt L1 der Übertragungsstrecke mit den

5. Gegentaktrichtkoppler nach Anspruch 1, 55 Ausgängen des Gegentaktsenders S verbunden. An dadurch gekennzeichnet, daß die Impulsleiter- die beiden äußeren Leiter 4 und 5 sind über einen paare so nebeneinander angeordnet sind, daß die weiteren Teilabschnitt Ll die gegenphasigen Ein-Leiter (22, 23 bzw. 24, 25) eines jeden Impuls- gänge des Gegentaktempfängers E angeschlossen, leiterpaares symmetrisch zu einer gedachten und zwar an dem Ende des Gegentaktrichtkopp-Ebene liegen, und daß außerhalb der Impuls- 60 lers K, an dem auch die Gegentaktimpulse eingespeist leiterpaare symmetrisch zu der gedachten Ebene werden. Der bistabile Gegentaktempfänger E wird geerdete leitende Schichten (26, 27) mit einer durch die auf den Leitern 4 und 5 induzierten gegengegen die Breite der Leiter (22, 23 bzw. 24, 25) phasigen Koppelimpulse, abhängig von deren Polarider Impulsleiterpaare vielfach größeren Breite tat, gesetzt oder rückgesetzt. An seinen Ausgängen angeordnet sind. 65 stehen die zu übertragenden Impulse in ihrer

ursprünglichen Form zur Weiterverarbeitung in nicht dargestellten Einrichtungen zur Verfügung. Es ist zweckmäßig, als bistabilen Gegentaktempfänger

einen Gegentaktverstärker mit hoher Gleichtaktunterdrückung zu verwenden, dem durch eine geeignete Rückkopplung ein bistabiles Schaltverhalten aufgezwungen wird.

Die beiden Leiterpaare 2 und 3 bzw. 4 und 5 des Gegentaktrichtkopplers K, im folgenden als Impulsleiterpaare bezeichnet, sind an den der Anschlußstelle des Gegentaktrichtkopplers entfernt liegenden Enden jeweils mit einem ihrem Wellenwiderstand Rl bzw. Rl abgeschlossen. Es ist klar daß der Ausgangswiderstand des Gegentaktsenders S, der Eingangswiderstand des Gegentaktempfängers E und die Wellenwiderstände der Teilabschnitte Ll und Ll an die entsprechenden Wellenwiderstände des Impulsleiterpaares anzupassen sind. Zur Verkleinerung des Wellenwiderstandes, insbesondere des äußeren Impulsleiterpaares können parallel zu dessen Leitern 4, 5 weitere geerdete Leiter angeordnet werden. Die geerdeten Außenleiter dienen darüber hinaus zur Abschirmung des Gegentaktrichtkopplers gegen sonstige, in der Nähe verlaufende Impulsleitungen. Die Rollen der beiden Impulsleiterpaare sind vertauschbar.

Der Gegentaktrichtkoppler gibt nur dann brauchbare Koppelimpulse ab, wenn die Dauer d_P des ansteuernden Impulses größer als die doppelte Signallaufzeit 2 d_L über die Koppelstrecke ist. Die Dauer t_K der Koppelimpulse beträgt dann mindestens 2d_L. Darüber hinaus ist die Dauer t_K der Koppelimpulse durch Verlängerung des Gegentaktrichtkopplers willkürlich einstellbar. Die Amplituden der Koppelimpulse sind von der Flankensteilheit des ansteuernden Impulses unabhängig. Die Polarität der Koppelimpulse wird durch die Richtung der Spannungsänderung des ansteuernden Impulses bestimmt. Damit der Gcgentaktempfänger die durch die Koppelimpulse gemäß ihrer jeweiligen Polarität festgelegten binären Schaltzustände auch nach dem Abklingen der Koppelimpulse beibehalten kann, ist es notwendig, daß die interne Signallaufzeit d_E im Gegentaktempfänger einschließlich des Rückkopplungskreises kürzer als die Dauer der Koppelimpulse ist. Die Zeitbedingungen für eine einwandfreie Funktion der Übertragungseinrichtung lauten somit

d_E<t_K<d_P

bzw. für Minimaldauer der Koppelimpulse
d_E<2d_L<dp.

Außer der anhand der Fig. 1 beschriebenen Anordnung der Leiter des Gegentaktrichtkopplers gibt es noch viele Möglichkeiten für dessen Aufbau. Zwei

ίο dieser Möglichkeiten sind in den F i g. 2 und 3 dargestellt. Die Figuren zeigen Querschnitte durch die Leiteranordnungen. Die einzelnen Leiter können beispielsweise geätzte Leiterbahnen in einer mehrschichtigen Leiterplatte sein. Die sich zwischen den Leiterbahnen befindlichen Isolierschichten sind nicht dargestellt.

Bei dem Ausführungsbeispiel nach F i g. 2 sind die Leiter 12 und 13 bzw. 14 und 15 der beiden nebeneinanderliegenden Impulsleiterpaare spiegelbildlich zu dem geerdeten Mittelleiter 11 angeordnev. Es ist zweckmäßig, die Breite des Mittelleiters 11 größer als den Abstand der äußeren Kanten der Impulsleiter zu wählen.

Eben^falls nebeneinander sind die Impulsleiter-

a5 paare mit den Leitern 22 und 23 bzw. 24 und 25 in der Ausführungsform des Gegentaktrichtkopplers nach Fig. 3 angeordnet. In diesem Fall sind zwei geerdete Leiter 26 und 27 zu beiden Seiten der Impulsleiterpaare vorgesehen. Die Abstände der ge-

erdeten Leiter 26, 27 von den jeweils benachbarten Leitern der Impulsleiterpaare sollen gleich sein, ihre Breite sollte größer sein als der Abstand der äußeren Kanten der Impulsleiter.

Die Stelle auf der Übertragungsstrecke, an der der Gegentaktrichtkoppler eingefügt wird, d. h. das Längenverhältnis der beiden Teilstrecken Ll und Ll, ist an sich beliebig wählbar. Es ist jedoch vorteilhaft, den Anschlußpunkt des Gegentaktrichtkopplers annähernd an das Ende der Übertragungsstrecke zu verlegen, da die Koppelimpulse eine geringere Amplitude als die ansteuernden Impulse aufweisen und daher leichter als die letzteren gestört werden können.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (3)

Die Erfindung bezieht sich auf einen Gegentaktrichtkoppler nach dem Oberbegriff des Patent-Patentansprüche: anspruchs 1. Digitale Signale hoher Bitfrequenz werden über

1. Gegentaktrichtkoppler für die Übertragung 5 größere Strecken, beispielsweise zwischen den perivon digitale* Gegentaktsignalen (Differenztakt- pheren Geraten einer Datenverarbeitungsanlage und Signalen) zwischen einem Gegenlaktsendcr und deren Zentraleinheit, zumeist im Gegentakt (Diffeeinen Gegentaktempfänger in Form einer bistabi- renztakt) übertragen. (Vergl. »The Electronic Engilen Kippstufe, die durch die Koppelimpulse des Beer«, Mai 1969 Seiten 58 bis 61 und »electronik Gegentaktrichtkopplers gesetzt bzw. rückgesetzt to industries, 9, 1972, Seiten 147 bis 149.) Der Vorzug wird und an ihren Ausgängen die zu übertragen- der Gegentaktübertragung hegt in der Unempfindden Gegentaktsignale liefert, dadurch ge- lichkeit gegenüber dynamischen Gleichtaktstörunkennzeichnet, daß mindestens fünf parallele gen. Statische Gleichtaktstorungen insbesondere Leiter (1 bis S, 11 bis 15, 22 bis 27) vorgesehen unterschiedliche Erdpotentiale auf der Sende- und sind, wovon mindestens ein Leiter (1,11, 26 und 15 Empfangsseite können jedoch wegen der galvani-27) geerdet ist, daß der Anfang eines Impuls- sehen Verbindung zu hohen Ausgleichstromen und leiterpaares mit in gleichem Abstand von dem einer empfindlichen Beeinträchtigung der Übertrageerdeten Leiter bzw. den geerdeten Leitern gung fuhren.

angeordneten Leitern (2, 3 bzw. 12, 13 bzw. 22, Es ist durch die DT-AS 15 74 593 bereits bekannt,

23) an den Gegentaktsender (S) angeschlossen ist, 20 zur Vermeidung der störenden galvanischen Kuppdaß der Anfang eines zweiten Impulsleiterpaares lung zwischen Sender und Empfänger Richtkoppler mit im gleichen Abstand von dem geerdeten einzusetzen. Die DT-AS 15 74 593 zeigt keine spe-Leiter bzw. den geerdeten Leitern angeordneten zielle Ausgestaltung des Richtkopplers.
Leitern (4, 5 bzw. 14, 25 bzw. 24, 25) mit dem Es ist die Aufgabe der Erfindung, einen Richt-

Eingang des Gegentaktempfängers (E) verbunden 25 koppler anzugeben, dessen Eigenschaften durch seine ist und daß beide Leiterpaare an ihren Enden mit Umgebung ohne die Anwendung aufwendiger Maß-Widerständen (R 1, R 2) von der Größe der nahmen nur wenig beeinflußt werden. Damit besteht Wellenwiderstände der Leiterpaare abgeschlossen die Möglichkeit, gleichartige Richtkoppler in gerinsind. gern Abstand voneinander anzuordnen.

2. Gegentaktrichtkoppler nach Anspruch 1, 30 Diese Aufgabe wird mit Hilfe der Merkmale im dadurch gekennzeichnet, daß alle Leiter in einer kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1 gelöst.
Ebene liegen und ihre Anzahl ungerade ist, wobei Nachstehend wird die Erfindung anhand von in der mittlere Leiter (1) geerdet ist und die Leiter der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispielen (2, 3 bzw. 4, 5) der Impulsleiterpaare jeweils näher iriäutert. Es zeigt die

symmetrisch zu dem mittleren geerdeten Leiter 35 Fig. 1 eine Übertragungseinrichtung mit einem in (1) angeordnet sind. die Übertragungsstrecke eingefügten Gegentaktricht-

3. Gegentaktrichtkoppler nach Anspruch 2, koppler mit einer bestimmten Leiteranordnung und dadurch gekennzeichnet, daß außerhalb der die

Leiter (2, 3 bzw. 4, 5) des äußeren Impulsleiter- F i g. 2 und 3 weitere Anordnungen der Leiter des